28.2.1 范围
本章规定了用蒸馏后分光光度法测定城市污水中总氮的方法。
28.2.1.1 测定范围当试料体积为100mL时,本方法的最低检出浓度为总氮0.05mg/L。
28.2.2 原理
总氮包括有机氮、氨氮、亚硝酸盐氮和硝酸盐氮。样品中的硝酸盐氮和亚硝酸盐氮用锌-硫酸还原成硫酸铵;有机氮以硫酸铜作催化剂经硫酸消解后,转变成硫酸铵。在碱性条件下蒸馏放出氨,吸收于硼酸溶液中,然后与纳氏试剂反应生成黄棕色络合物,该络合物的颜色深度与氮的含量成正比。
对排入水质净化厂的废污水需进行总氮处理效率评价时,建议将实验样品中的生物固体过滤后再测定总氮,否则生物固体细胞中的氮会使结果偏高。
28.2.3 试剂
均使用分析纯试剂和无氨蒸馏水。
28.2.3.1 纳氏试剂 (HgI2-KI-NaOH)
称取16g氢氧化钠,溶于50mL水中,冷至室温,称取7g碘化钾和10g碘化汞,溶于水中,然后将此溶液在搅拌下,缓慢地加入到氢氧化钠溶液中,并稀释至100mL,贮于棕色瓶中,用橡皮塞塞紧,于暗处存放,有效期可达一年。
28.2.3.2 酒石酸钾钠溶液
称取50g酒石酸钾钠 (KNaC4H6O6·4H2O),溶于100mL水中,加热煮沸以驱除氨,充分冷却后,稀释至100mL。
28.2.3.3 总氮标准溶液
用市售的总氮标准溶液经过适当的稀释,配制成20.0mgL(以N计)。
其余同28.1.3.1~28.1.3.8。
28.2.4 仪器
28.2.4.1 50mL比色管。
28.2.4.2 200mL容量瓶。
28.2.4.3 分光光度计。其余同28.1.4.1、28.1.4.2。
28.2.5 样品
同28.1.5。
28.2.6 测定
28.2.6.1 空白试验用100mL水代替试料,按28.2.6.2进行处理。
28.2.6.2 测定
28.2.6.2.1 量取适量实验样品 (V1) 作试料于凯氏烧瓶中,加1g锌粉 (28.1.3.2),10mL10%硫酸铜溶液 (28.1.3.6) 及0.4g无水硫酸钠 (28.1.3.5),待锌粉反应完全后(约10min),加热消解至消解液呈透明蓝绿色,继续消解20min~30min。
28.2.6.2.2 待消解液冷却后,将其转移至蒸馏烧瓶中,加水使体积为200mL左右,另在200mL容量瓶中加入50mL硼酸溶液 (28.1.3.6) 用来吸收馏出液,导液管插至吸收液面下。再往蒸馏瓶中投入2粒锌粒 (28.1.3.3),立即通过分液漏斗加入40mL氢氧化钠溶液 (28.1.3.7),并用洗瓶吹洗分液漏斗,关闭活塞加热蒸馏。待馏出液约为200mL时,停止蒸馏,并将馏出液定容至刻度。
28.2.6.2.3 取适量馏出液 (V2) 于50mL比色管中作为试份,(试份的取用量根据总氮的浓度而定),加入1mL酒石酸钾钠溶液 (28.2.3.2),摇匀。再加入1.0mL 纳氏试剂(28.2.3.1),摇匀,放置10min后,在420nm 波长下,用10mm 比色皿,以水作参比,测定吸光度。
28.2.6.3 工作曲线的绘制
28.2.6.3.1 在8个凯氏烧瓶中,分别加入0mL、1.00mL、2.00mL、5.00mL、8.00mL、10.00mL、15.00mL、20.00mL总氮溶液(28.2.3.3),按28.2.6.2.1和28.2.6.2.2步骤操作。
28.2.6.3.2 将28.2.6.3.1得到的蒸馏馏出液转移到8支干燥的50mL比色管中至刻度,按28.2.6.2.3步骤操作。
28.2.6.3.3 将上面系列标准溶液测得吸光度扣除空白试验的吸光度,便得到校正吸光度,以校正吸光度为纵坐标,总氮浓度为横坐标,绘制曲线。
28.2.7 分析结果的表述
总氮的浓度由下计算:
式中 c——总氮的浓度,mg/L;
c1——根据试份的吸光度从工作曲线上查得的总氮浓度,mg/L;
V1——消解时所取试料体积,mL;
V2——比色时所取试份体积,mL。
28.2.8 精密度和准确度
4个实验室分别对10.0mg/L、50.0mg/L、90.0mg/L三种不同浓度的总氮标准样品进行了24次测定,方法相对误差置信范围为 (-1.39±5.03)%。
5个实验室以废污水为本底进行了加标测定,回收率置信范围为 (99.0±1.5)%。